專利名稱：生物反饋式分娩物理鎮痛裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及分娩輔助領域，特別涉及一種生物反饋式分娩物理鎮痛裝置。
背景技術：
在醫學疼痛指數中，分娩疼痛(即產痛)僅次于燒灼傷痛位居第二。劇烈的產痛對產婦的身心健康及嬰兒都會產生不良的影響；很多產婦由于無法忍受劇烈的產痛，甚至因為對產痛恐懼而選擇剖腹產，對身體造成不必要的創傷。引起分娩疼痛的原因有很多，比如子宮陣發性收縮，拉長或撕裂子宮肌纖維，子宮血管受壓等刺激上傳至大腦痛覺中樞，從而使產婦感到劇烈疼痛；胎兒通過產道時壓迫產道，尤其是子宮下段、宮頸和陰道、會陰部造成損傷和牽拉，導致疼痛；產婦緊張、焦慮、恐懼的心理會引起體內一系列神經內分泌反應，而使疼痛加劇。·
由于個體的差異，每個人對疼痛的承受力和感受也不同。據統計，對于分娩疼痛，約有44%的初產婦感覺疼痛難忍，甚至達到“痛不欲生”的地步，這可能是和心理因素有關。也有人覺得分娩疼痛其實并沒有想象得那么不能忍受，分娩時子宮收縮時，產婦只是感到腹部和腰骶部的脹痛不適。目前分娩鎮痛主要有以下幾種方法(1)藥物分娩鎮痛藥物分娩鎮痛(硬膜外阻滯)止痛效果可靠，但讓本是生理過程的產程變成病理過程，需要特殊操作技術；并會對胎兒產生影響，同時也會延長產程；(2)笑氣(N2O,氧化亞氮)吸入屬全身麻醉范疇，產婦要禁食禁飲，會抑制胎兒及新生兒的心血管和中樞神經系統；(3)拉瑪澤呼吸法屬于精神心理療法的心理學止痛法；(4)自由體位，導樂陪產；(5)經皮神經電刺激(TENS)分娩鎮痛。2001年，臨床電生理學和美國生理治療協會給經皮神經電刺激(TENS)作了如下定義TENS是一種應用電刺激皮膚，從而控制疼痛的方法。疼痛閘門理論是TENS的理論依據之一。TENS是一種非侵入性的方法，鎮痛效果明確，不會對母體和胎兒產生副作用，是分娩鎮痛的重要非藥物方法之一。圍繞非侵入性分娩鎮痛技術，國內外已有不少的研究。
公開日為2012年9月26日的中國實用新型專利CN 202446677U描述了一種分娩鎮痛系統，根據測量血壓的信號判斷產婦的疼痛程度，然后發出不同脈寬或強度的脈沖信號刺激腹部，舒緩神經達到鎮痛作用，同時播放音樂和視頻，緩解產婦緊張情緒，減輕產婦痛苦。
公開日為2011年12月28日的中國實用新型專利CN 202086950U描述了一種婦產科分娩鎮痛儀，將經皮電刺激神經療法、脈沖療法、音樂療法相結合，同時充分借鑒祖國醫學針灸療法，提供一種綠色、安全、有效的鎮痛儀。
公開日為2004年9月29日的中國實用新型專利CN 2737391Y公開了一種分娩疼痛治療儀，提供了一種裝置能夠根據使用者的設定頻率產生一系列脈沖信號，經強度調節、放大后，由脈沖變壓器隔離輸出，作用于人體特定部位，激活人體自身的鎮痛物質，從而達到鎮痛目的。
公開日為1997年5月7日的中國發明專利CN 1148989A公開了一種微機監控的分娩鎮痛和監護裝置，整機包括鎮痛電路、胎心音電路、宮縮壓電路、胎動電路，同時具有鎮痛和監護功能，可以聲光報警，鎮痛信號輸出分為三路脈碼調制脈沖(30(Γ600Ηζ)、低頻脈沖(2 10Hz)、中頻脈沖(200(Γ8000Ηζ)，由人工按鍵選擇或根據宮縮壓強度自動控制。
公開日為1996年I月3日的中國實用新型專利CN 2216389Υ公開了一種電腦分娩鎮痛、監護儀，包括鎮痛信號輸出強度電路、胎心音監護、宮縮規律監護、記錄系統等，可以按宮縮規律實現自動/手動控制鎮痛信號輸出強度。
公開日為2011年5月17日的美國發明專利US 7942818Β2公開了一種利用宮縮信號預測分娩疼痛發生時間的方法。上述涉及分娩鎮痛方法和裝置的專利文獻中，對于分娩疼痛程度的判斷一般基于宮縮活動的強弱宮縮越強，刺激波輸出幅度越大。但是，產婦的個體差異性會導致產婦對疼痛的感覺差異巨大。同樣的宮縮強度，產婦感受的疼痛程度可能不一樣。而且上述專利文獻涉及分娩鎮痛的方法和裝置的輸出波形為簡單脈沖信號，脈沖信號的變化只是基于脈寬、頻率及強度的變化，輸出信號單一，鎮痛效果不理想。而且生物體易對長時間作用于機體的單一電刺激產生“耐藥性”，導致原本有效的鎮痛刺激信號在長時間作用后鎮痛效果降低，甚至失效
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，能夠更準確的判斷產婦疼痛的程度，輸出更有效的鎮痛電刺激波群，同步實現母胎多參數監護和分娩鎮痛功能。為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案一種生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，包括分娩鎮痛工作站及電刺激波群輸出模塊，其特征在于，還包括母胎監護模塊、手握式壓力傳感器、電刺激波群發生器及電刺激波群輸出模塊；所述母胎監護模塊、手握式壓力傳感器、電刺激波群發生器分別與分娩鎮痛工作站相接連；所述電刺激波群發生器與所述電刺激波群輸出模塊連接；所述母胎監護模塊用于檢測母胎體征信號，并將所檢測的母胎體征信號傳至所述分娩鎮痛工作站；所述手握式壓力傳感器用于將產婦感受的疼痛程度轉化為壓力值，并將轉化后的壓力值傳至所述分娩鎮痛工作站；所述分娩鎮痛工作站用于調控電刺激波群的輸出參數，根據所述母胎體征信號中的宮縮壓力值和所述手握式壓力傳感器的手握式壓力值進行分析，根據分析結果計算電刺激波群的輸出參數；所述電刺激波群輸出參數包括電刺激波群的類型、頻率和幅度；所述電刺激波群發生器根據分娩鎮痛工作站調控的電刺激波群輸出參數，產生相應的電刺激波群，并通過所述電刺激波群輸出模塊輸出到產婦的體表。優選的，所述分娩鎮痛工作站對電刺激波群輸出參數的調控包括以下步驟步驟I :利用手握式壓力傳感器檢測產婦的最大手握式壓力值，記為Fmax ；步驟2 :通過母胎監護模塊檢測實時宮縮壓力值，記為TOCO ；步驟3 :通過手握式壓力傳感器檢測產婦的實時手握式壓力值，記為F ；步驟4 :根據步驟2檢測的實時宮縮壓力值T0C0，初次計算電刺激波群的類型Xm⑶和幅度Atqcq 當T0C0>T0C0ttoesh()ld時，電刺激波群類型Xm⑶設為鎮痛性波群；當T0C0〈T0C0thresh()ld時，Xtoco設為按摩性波群，TOCOthreshold為宮縮壓力的疼痛閾值；
電刺激波群幅度ATOQ=KTOa)*T0C0+Adefault，Adefault為最小幅度值Amin，Ktoco為電刺激波群幅度Atokj與實時宮縮壓力值TOCO之間的比例系數；步驟5 :根據步驟3檢測的實時手握式壓力值F，再次計算電刺激波群的類型Xf和幅度Af ；當F〈Fkthresh()ld*Fmax，Xf 設為 Xtqcq,電刺激波群幅度 AF-ATQa)+KF*F+Adefault ；Fkthreshold 為手握式壓力比的疼痛閾值，Fkttoestold>0 ；KF為電刺激波群幅度Af與手握式壓力F之間的比例系數；當F>Fkthresh()ld*Fmax，Xf設為鎮痛性波群；如果此時Xmo為按摩性波群，電刺激波群幅度AF=KF*F+Adefault ;如果此時Xtoq為鎮痛性波群，電刺激波群幅度AF=ATOQ+KF*F+Adefault ；步驟6 :根據步驟4、步驟5的兩次計算，確認電刺激波群的最終輸出類型X和幅度A,并根據最終輸出類型X和幅度A合成電刺激波群； 僅當X腳和Xf都為按摩性波群的時候，最終輸出電刺激波群類型X設為按摩性波群；其他情況，X均設為鎮痛性波群；最終輸出幅度A設為A=Af，但A的值不超過系統設置的安全幅度上限Amax。上述步驟4、步驟5、步驟6中電刺激波群類型按臨床效果不同分為按摩性波群和鎮痛性波群，所述按摩性波群是以按摩放松為主導功效的電刺激波群，所述鎮痛性波群是以緩解疼痛為主導功效的電刺激波群。所述電刺激波群是指由一系列不同波形類型和頻率特征的低頻波(頻率范圍l 150Hz)調制不同頻率的載波(150Hz IOkHz)后組合而得到的一類波群。上述步驟6所述合成電刺激波群步驟如下步驟31 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的形態參數；步驟32 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的組合順序；步驟33 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的持續時間，組合成基礎波群，即低頻調制信號；步驟34 :設置相應的載波頻率，得到載波信號；步驟35 :利用步驟33中的基礎波群調制步驟34中的載波信號，得到一級波群；步驟36 :重復步驟3廣35，得出多個不同特征的一級波群；步驟37 :選擇步驟35中的3飛個一級波群，設置組合順序和持續時間，得出二級波群作為電刺激波群。步驟31中所述的形態參數包括類型和頻率。所述基礎波形的類型包括梯形波和正弦波，所述的基礎波形的頻率設置范圍為f 150Hz。步驟32中所述的基礎波形的組合順序是不同頻率、不同類型的基礎波形交替組合而成。按基礎波群組合的特征和效果可以分成鎮痛性波群和按摩性波群。步驟33中所述的各組合基礎波形的持續時間根據人體對不同頻率基礎波形的感受和適應情況綜合考慮后設定。步驟34中所述的載波波形為正弦波或方波，頻率范圍為150Hz 10kHz。步驟35中所述的一級波群是由低頻信號(I 150Hz)調制較高頻率的載波信號(150HZ 10kHz)得到。步驟36中所述的不同特征的一級波群，不同之處包括基礎波群組合和載波頻率的不同。步驟37中所述的組合順序是不同載波頻率的一級波群交替組合。優選的，將兩種類型的至少兩個所述電刺激波群根據步驟37的實現參數分別預先保存在電刺激波群發生器內，所述分娩鎮痛工作站根據所述母胎監護模塊的宮縮壓力值和所述手握式壓力傳感器的手握壓力值進行綜合分析，計算出電刺激波群的輸出類型、頻率和幅度。優選的實施例中，所述電刺激波群發生器由波形抽樣數據存儲單元、頻率存儲單元、幅度存儲單元、數據讀取單元、D/A轉換器和放大驅動電路組成；所述波形抽樣數據存儲單元存儲一個周期載波信號的抽樣數據；所述頻率存儲單元存儲電刺激波群的實時頻率；所述幅度存儲單元存儲電刺激波群的實時幅度；所述數據讀取單元以所述頻率存儲單元存儲的頻率循環讀取所述波形抽樣數據存儲單元，依次循環輸出波形抽樣數據；所述D/A轉換器將波形抽樣數據轉換成模擬信號；所述放大驅動電路根據幅度存儲單元存儲的幅度值調節電刺激波群輸出。優選的，將兩種類型的至少兩個所述電刺激波群抽樣數據預先保存在電刺激波群發生器內，所述分娩鎮痛工作站根據所述母胎監護模塊的宮縮壓力值和所述手握式壓力傳感器的手握式壓力值進行綜合分析，根據分析結果計算電刺激波群的輸出類型、頻率和幅·度。在另一個優選的實施例中，所述電刺激波群發生器包括依次連接的波群抽樣數據庫、微型計算機系統、D/A轉換器和放大驅動電路；所述波群抽樣數據庫設置于存儲媒介中，用于存儲兩種類型的至少兩個電刺激波群的抽樣數據；，微型計算機系統根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型，以電刺激波群信號的抽樣頻率順序讀取所述波群抽樣數據庫中對應類型的波群抽樣數據；D/A轉換器將波群抽樣數據轉換為模擬信號的電刺激波群；放大驅動電路根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出幅度調節電刺激波群輸出。在另一個優選的實施例中，所述電刺激波群發生器包括依次連接的波群抽樣數據存儲器、自動掃描電路、D/A轉換器和放大驅動電路；所述波形抽樣數據存儲器用于存儲兩種類型的至少兩個電刺激波群的抽樣數據；自動掃描電路根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型，以數字邏輯電路產生存儲器的地址信號，以電刺激波群抽樣的頻率順序掃描對應類型的波形數據存儲單元，使存儲器依次輸出波群抽樣數據；D/A轉換器將波群抽樣數據轉換為模擬信號的電刺激波群；放大驅動電路根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出幅度調節電刺激波群輸出。本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果I、本發明手握式壓力傳感器能夠更準確、連續的反應產婦對疼痛的感受和承受力，較現有技術通過按鈕調節輸出放大器增益的方案更有效、更實用。因為產婦疼痛時會很自然的握緊雙手，壓力信號可以連續、準確的反應產婦對疼痛的感受。2、本發明輸出的電刺激波群信號，綜合考慮了人體對不同頻率、波形的電刺激脈沖的不同感受，以取得更好的鎮痛效果基礎波群組合頻率交替變化的基礎波形，基礎波群調制不同頻率的載波信號得到一級波群，二級波群組合載波頻率交替變化的一級波群，即電刺激波群信號。3、本發明對分娩疼痛的判斷比現有技術更加全面地考慮了產婦對疼痛感受的差異性。通過將產婦的宮縮壓力和手握式傳感器壓力反饋信號進行綜合分析，較現有技術更加準確地評價產婦對疼痛的感受程度，以此作為生物反饋，通過分類、分級調控，較現有技術能夠達到更好的鎮痛效果，并更好地克服產婦長期接受單一電刺激可能產生的“耐藥性”。
圖I為分娩鎮痛內部模塊連接示意圖；圖2為生物反饋式分娩物理鎮痛裝置的參數調控方法示意圖；圖3為電刺激波群的實現過程示意圖；圖4為基礎波形實現示意圖；圖5為基礎波群組合及一級波群示意圖；圖6為二級波群實現示意圖； 圖7為電刺激波群發生器的一種實施方式的結構示意圖；圖8為電刺激波群發生器的另一種實施方式的結構示意圖；圖9為電刺激波群發生器的又一種實施方式的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。實施例I如圖I所示，本實施例分娩鎮痛內部模塊包括母胎監護模塊、手握式壓力傳感器、電刺激波群發生器、電刺激波群輸出模塊、輸入和顯示模塊及分娩鎮痛工作站；所述母胎監護模塊、手握式壓力傳感器、電刺激波群發生器、輸入和顯不模塊分別與分娩鎮痛工作站相接連；電刺激波群發生器與電刺激波群輸出模塊連接；所述母胎監護模塊用于檢測母親和胎兒生命體征信號(簡稱母胎體征信號)，并將所檢測的母胎體征信號傳至所述分娩鎮痛工作站，所述母胎體征信號包括母親心電、血壓、血氧飽和度、脈搏、體溫、呼吸、胎心率和宮縮壓力值；所述手握式壓力傳感器用于將產婦感受的疼痛程度轉化為壓力值，并將轉化后的壓力值傳至所述分娩鎮痛工作站；所述分娩鎮痛工作站用于調控電刺激波群的輸出參數，根據所述母胎監護模塊的宮縮壓力值和所述手握式壓力傳感器的手握式壓力值進行綜合分析，根據分析結果計算電刺激波群的輸出參數。所述電刺激波群輸出參數包括電刺激波群的類型、頻率和幅度。所述電刺激波群發生器根據分娩鎮痛工作站調控的電刺激波群輸出參數，產生相應的電刺激波群，并通過所述電刺激波群輸出模塊輸出到產婦的體表。所述輸入和顯示模塊用于操作人員和設備的交互，包括所述母胎監護模塊的參數輸入、所述電刺激波群發生器的參數輸入和母胎體征參數及其波形的顯示。所述母胎監護模塊的輸入參數包括所述母胎體征信號的報警設置信息、宮縮壓力調零設置；所述電刺激波群發生器的輸入參數包括電刺激波群的類型、頻率和幅度。本實施例中，所述電刺激波群輸出模塊包括電刺激波群輸出電極和與所述電刺激波群發生器連接的線纜。如圖2所示，生物反饋式分娩物理鎮痛裝置中分娩工作站對電刺激波群參數的調控步驟如下步驟I :利用手握式壓力傳感器檢測產婦的最大手握式壓力值，記為Fmax ；步驟2 :通過母胎監護模塊檢測實時宮縮壓力值，記為TOCO ；步驟3 :通過手握式壓力傳感器檢測產婦的實時手握式壓力值，記為F ；步驟4 :根據步驟2檢測的實時宮縮壓力值T0C0，初次計算電刺激波群的類型Xtqcq和幅度Atqcq 當T0C0>T0C0threshold時，電刺激波群類型Xtoco設為鎮痛性波群；當T0C0<T0C0threshold時，Xt0CO設為按摩性波群，TOCOthreshold為宮縮壓力的疼痛閾值；電刺激波群幅度ATOQ=KTOa)*T0C0+Adefault，Adefault為最小幅度值Aniin, Ktoco為電刺激波群幅度Atokj與實時宮縮壓力值TOCO之間的比例系數；
步驟5 :根據步驟3檢測的實時手握式壓力值F，再次計算電刺激波群的類型Xf和幅度Af ；當F〈Fkthresh()ld*Fmax，Xf 設為 Xtqcq,電刺激波群幅度 AF-ATQa)+KF*F+Adefault ；Fkthreshold 為手握式壓力比的疼痛閾值，Fkttoestold>0 ；KF為電刺激波群幅度Af與手握式壓力F之間的比例系數；當F>Fkthresh()ld*Fmax，Xf設為鎮痛性波群；如果此時Xmo為按摩性波群，電刺激波群幅度AF=KF*F+Adefault ;如果此時Xtoq為鎮痛性波群，電刺激波群幅度AF=ATOQ+KF*F+Adefault ；步驟6 :根據步驟4、步驟5的兩次計算，確認電刺激波群的最終輸出類型X和幅度A,并根據最終輸出類型X和幅度A合成電刺激波群；僅當X腳和Xf都為按摩性波群的時候，最終輸出電刺激波群類型X設為按摩性波群；其他情況，X均設為鎮痛性波群；最終輸出幅度A設為A=Af，但A的值不超過系統設置的安全幅度上限Amax。上述步驟4、步驟5、步驟6中電刺激波群類型按臨床效果不同分為按摩性波群和鎮痛性波群，所述按摩性波群是以按摩放松為主導功效的電刺激波群，所述鎮痛性波群是以緩解疼痛為主導功效的電刺激波群。所述電刺激波群是指由一系列不同波形類型和頻率特征的低頻波(頻率范圍l 150Hz)調制不同頻率的載波(150Hz IOkHz)后組合而得到的一類波群。上述步驟4-6對電刺激波群的類型及幅度的計算和/或選擇由分娩鎮痛工作站來完成；分娩鎮痛工作站還將電刺激波群的最終輸出類型及幅度參數輸出給電刺激波群發生器。如圖3所示，所述電刺激波群合成的實現步驟為步驟31 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的形態參數；步驟32 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的組合順序；步驟33 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的持續時間，組合成基礎波群，即低頻調制信號；步驟34 :設置相應的載波頻率，得到載波；步驟35 :利用步驟33中的基礎波群調制步驟34中的載波，得到一級波群；步驟36 :重復步驟3廣35，得出多個不同特征的一級波群；步驟37 :選擇步驟35中的3飛個一級波群，設置組合順序和持續時間，得出二級波群作為電刺激波群。步驟31中所述的形態參數包括類型和頻率。所述基礎波形的類型包括梯形波和正弦波，所述的基礎波形的頻率設置范圍為f 150Hz。步驟32中所述的基礎波形的組合順序是不同頻率、不同類型的基礎波形交替組合而成。按基礎波群組合的特征和效果可以分成鎮痛性波群和按摩性波群。步驟33中所述的各組合基礎波形的持續時間根據人體對不同頻率基礎波形的感受和適應情況綜合考慮后設定。步驟34中所述的載波波形為正弦波或方波，頻率范圍為150Hz 10kHz。步驟35中所述的一級波群是由低頻信號(I 150Hz)調制較高頻率的載波信號(150HZ 10kHz)得到。步驟36中所述的不同特征的一級波群，不同之處包括基礎波群組合和載波頻率的不同。步驟37中所述的組合順序是不同載波頻率的一級波群交替組合。如圖4所示，實施例中，上述步驟31中基礎波形的形態為梯形波，波形參數以上升沿持續時間tl、高電平持續時間t2、下降沿持續時間t3、低電平持續時間t4來表示。根據 持續時間的長短得出各種不同頻率、不同類型的基礎波形。如圖5所示,實施例中，上述步驟32、33中一級波群3的設置通過下式表示=Ii1(基礎波形一)+n2 (基礎波形二)+n3 (基礎波形三)+n4 (基礎波形四)+ (基礎波形五)，意為基礎波群I由Ii1個基礎波形一、n2個基礎波形二、n3個基礎波形三、n4個基礎波形四、n5個基礎波形五組合而成，其中111、112、113、114及115為整數。圖5示意了基礎波形的一個周期。基礎波形的持續時間由基礎波形的頻率和個數確定。上述步驟34設置載波2的頻率，步驟35用基礎波群I調制載波2得到一級波群3。如圖6所示，實施例中，上述步驟36、37中二級波群4的設置可用下式表示=Hi1(—級波群一)+Hl2 (—級波群二)+Hl3 (—級波群三)+Hl4 (—級波群四)+Hl5 (—級波群五)，意為二級波群由Hl1個一級波群一、Hl2個一級波群二、m3個后一級波群三、Hl4個一級波群四、m5個一級波群五組合而成，其中及HI5為整數，圖6示意了一級波群的一個周期。實施例中，其中的一個鎮痛效果較好的波群參數設置如下基礎波形的上升沿持續時間tl和下降沿持續時間t3為零，高電平t2和低電平t4持續時間分別是周期的一半。八個不同頻率的基礎波形2Hz、5Hz、IOHz、20Hz、25Hz、50Hz、75Hz及100Hz，相應的周期分別為 500ms、200ms、100ms、50ms、40ms、20ms、13. 3ms 及 10ms,即高電平 t2 和低電平 t4 持續時間分別是相應周期的一半。其中輸出到產婦體表手部和腰部的鎮痛波群采用不同的一級波群實現，但是為了使手部和腰部感覺一致性，同一時間點輸出到手和腰部的載波頻率相同基礎波群一總持續時間15秒，載波頻率1kHz。腰部10(2Hz) +192 (75Hz) +128 (50Hz) +64 (25Hz )+255 (100Hz)手部10(2Hz )+192 (75Hz )+128 (50Hz) +64 (25Hz )+255 (100Hz)基礎波群二 持續時間11. 6秒，載波頻率2. 5kHz ο腰部15(5Hz) +80 (IOOHz) +10 (2Hz) +80 (100Hz) +20 (IOHz)手部15(5Hz) +40 (50Hz) +10 (2Hz) +40 (50Hz) +20 (IOHz)基礎波群三持續時間21秒，載波頻率2. 5kHzο腰部20(2Hz) +300 (75Hz) +99 (25Hz) +200 (100Hz) +50 (50Hz)手部20(2Hz)+200 (50Hz) +99 (25Hz) +50 (100Hz) +125 (50Hz)
基礎波群四持續時間9. 5秒，載波頻率2. 5kHzO腰部10(2Hz) +50 (20Hz) +198 (100Hz)手部10(2Hz) +50 (20Hz) +99 (50Hz)基礎波群五持續時間28秒，載波頻率1kHz。腰部30(2Hz) +300 (75Hz) +99 (25Hz )+300 (100Hz) +90 (50Hz)手部30(2Hz )+300 (75Hz) +99 (25Hz) +80 (100Hz) +200 (50Hz)基礎波群六持續時間9. 5秒，載波頻率1kHz。腰部10(2Hz) +50 (20Hz) +198 (100Hz)·
手部10(2Hz) +50 (20Hz) +99 (50Hz)上述基礎波群一至六通過對相應的載波調制后，得到兩種較好的鎮痛電刺激波群如下二級波群一 42 (—級波群三)+38 (—級波群四)+56 (—級波群五)+24 (—級波群二)+45 (一級波群一)二級波群二 42 (—級波群三)+38 (—級波群六)+24 (—級波群二)+56 (—級波群五)+38 (—級波群四)+45 (—級波群一)將上述兩種類型的至少兩個所述電刺激波群根據步驟3廣37的實現參數分別預先保存在電刺激波群發生器內，所述分娩鎮痛工作站根據所述母胎監護模塊的宮縮壓力值和所述手握式壓力傳感器的手握式壓力值進行綜合分析，根據分析結果計算電刺激波群的輸出類型和幅度。實施例中，如圖7所示，所述電刺激波群發生器由波形抽樣數據存儲單元、頻率存儲單元、幅度存儲單元、數據讀取單元、D/A轉換器和放大驅動電路組成。根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型和幅度，計算電刺激波群的實時頻率和幅度(I)根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型對應的電刺激波群實現參數計算電刺激波群的實時頻率電刺激波群的實時頻率等于預先保存的所述步驟34中載波信號的實時頻率；(2)根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型對應的電刺激波群實現參數和所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出幅度，計算電刺激波群的實時幅度根據預先保存的所述步驟31的形態參數、步驟32的組合順序、步驟33的持續時間計算所述基礎波群的實時幅度，電刺激波群的實時幅度等于所述基礎波群的實時幅度乘以預先保存的所述電刺激波群幅度。所述波形抽樣數據存儲單元存儲一個周期所述載波信號的抽樣數據；頻率存儲單元存儲所述電刺激波群的實時頻率；幅度存儲單元存儲所述電刺激波群的實時幅度；數據讀取單元以頻率存儲單元存儲的頻率循環讀取波形數據存儲單元，依次循環輸出波形抽樣數據；D/A轉換器將波形抽樣數據轉換成模擬信號；放大驅動電路根據幅度存儲單元存儲的幅度值調節輸出。實施例2本實施例與實施例I基本相同，不同的僅僅是預先將電刺激波群本身的抽樣數據保存在電刺激波群發生器內，由其根據實際需要選擇輸出，具體如下將兩種類型的至少兩個所述電刺激波群的抽樣數據預先保存在電刺激波群發生器內，所述分娩鎮痛工作站根據所述母胎監護模塊的宮縮壓力值和所述手握式壓力傳感器的手握式壓力值進行綜合分析，根據分析結果計算電刺激波群的輸出類型和幅度。
如圖8所示，所述電刺激波群發生器包括依次連接的波群抽樣數據庫、微型計算機系統、D/A轉換器和放大驅動電路。所述波群抽樣數據庫設置于存儲媒介中，包括磁盤、光盤、U盤、CF卡、SD卡，用于存儲兩種類型的至少兩個所述電刺激波群的信號抽樣數據；根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型，微型計算機系統以電刺激波群信號的抽樣頻率順序讀取波群抽樣數據庫中對應類型的波群抽樣數據；D/A轉換器將波群抽樣數據轉換為模擬信號的電刺激波群；放大驅動電路根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出幅度調節電刺激波群輸出。實施例3本實施例與實施例I基本相同，不同的僅僅是預先將電刺激波群本身的抽樣數據保存在電刺激波群發生器內，由其根據實際需要選擇輸出，具體如下將兩種類型的至少兩個所述電刺激波群的抽樣數據預先保存在電刺激波群發生器內，所述分娩鎮痛工作站根據所述母胎監護模塊的宮縮壓力值和所述手握式壓力傳感器的手握式壓力值進行綜合分析，根據分析結果計算電刺激波群的輸出類型和幅度。
如圖9所示，所述電刺激波群發生器包括依次連接的波群抽樣數據存儲器、自動掃描電路、D/A轉換器和放大驅動電路。所述波形抽樣數據存儲器包括ROM、PROM、EPROM、E2PR0M、閃爍存儲器，用于存儲兩種類型的至少兩個所述電刺激波群的抽樣數據；根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型，自動掃描電路以數字邏輯電路產生存儲器的地址信號，以電刺激波群抽樣的頻率順序掃描對應類型的波形數據存儲單元，使存儲器依次輸出波群抽樣數據；D/A轉換器將波群抽樣數據轉換為模擬信號的電刺激波群；放大驅動電路根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出幅度調節電刺激波群輸出。其他的實施例中，還可以采取手動的方式設置電刺激波群的實現參數或電刺激波群的類型、頻率和幅度，由實施例I 3的裝置輸出電刺激波群。 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，包括分娩鎮痛工作站及電刺激波群輸出模塊，其特征在于，還包括母胎監護模塊、手握式壓力傳感器、電刺激波群發生器及電刺激波群輸出模塊；所述母胎監護模塊、手握式壓力傳感器、電刺激波群發生器分別與分娩鎮痛工作站相接連；所述電刺激波群發生器與所述電刺激波群輸出模塊連接； 所述母胎監護模塊用于檢測母胎體征信號，并將所檢測的母胎體征信號傳至所述分娩鎮痛工作站； 所述手握式壓力傳感器用于將產婦感受的疼痛程度轉化為壓力值，并將轉化后的壓力值傳至所述分娩鎮痛工作站； 所述分娩鎮痛工作站用于調控電刺激波群的輸出參數，根據所述母胎體征信號中的宮縮壓力值和所述手握式壓力傳感器的手握式壓力值進行分析，根據分析結果計算電刺激波群的輸出參數；所述電刺激波群輸出參數包括電刺激波群的類型、頻率和幅度； 所述電刺激波群發生器根據分娩鎮痛工作站調控的電刺激波群輸出參數，產生相應的電刺激波群，并通過所述電刺激波群輸出模塊輸出到產婦的體表。
2.根據權利要求I所述的生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，其特征在于，所述分娩鎮痛工作站對電刺激波群輸出參數的調控包括以下步驟 步驟I :利用手握式壓力傳感器檢測產婦的最大手握式壓力值，記為Fmax ； 步驟2 :通過母胎監護模塊檢測實時宮縮壓力值，記為TOCO ； 步驟3 :通過手握式壓力傳感器檢測產婦的實時手握式壓力值，記為F ； 步驟4 :根據步驟2檢測的實時宮縮壓力值T0C0，初次計算電刺激波群的類型Xm⑶和幅度Atqcq 當T0C0>T0C0thresh()ld時，電刺激波群類型Xtqcq設為鎮痛性波群；當T0C0〈T0C0thresh()ld時，Xxoco設為按摩性波群，TOCOthreshold為宮縮壓力的疼痛閾值； 電刺激波群幅度A_=KTOa)*T0C0+Adrfault，Adrfault為最小幅度值Amin，Ktoco為電刺激波群幅度Atqcq與實時宮縮壓力值TOCO之間的比例系數； 步驟5 :根據步驟3檢測的實時手握式壓力值F，再次計算電刺激波群的類型Xf和幅度Af ；當 F^Fkthreshold5I=Fmax, Xf 設為 Xtccq,電刺激波群幅度 AF-ATQ(X1+KF*F+Adefault ；Fkthreshold 為手握式壓力比的疼痛閾值，Fkthreshold>0 ；KF為電刺激波群幅度Af與手握式壓力F之間的比例系數； 當F>FkttoeslTOld*Fmax，Xf設為鎮痛性波群；如果此時Xmo為按摩性波群，電刺激波群幅度AF=KF*F+Adefault ;如果此時Xraaj為鎮痛性波群，電刺激波群幅度AF=A_+KF*F+Adefault ； 步驟6 :根據步驟4、步驟5的兩次計算，確認電刺激波群的最終輸出類型X和幅度A，并根據最終輸出類型X和幅度A合成電刺激波群； 僅當Xtoco和Xf都為按摩性波群的時候，最終輸出電刺激波群類型X設為按摩性波群；其他情況，X均設為鎮痛性波群；最終輸出幅度A設為A=Af,但A的值不超過系統設置的安全幅度上限Amax。
3.根據權利要求2所述的生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，其特征在于，步驟6所述合成電刺激波群的實現步驟如下 步驟31 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的形態參數；步驟32 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的組合順序； 步驟33 :設置低頻調制波群各組合基礎波形的持續時間，組合成基礎波群，即低頻調制信號； 步驟34 :設置相應的載波頻率，得到載波； 步驟35 :利用步驟33中的基礎波群調制步驟34中的載波，得到一級波群； 步驟36 :重復步驟35，得出多個不同特征的一級波群； 步驟37 :選擇步驟35中的3飛個一級波群，設置組合順序和持續時間，得出二級波群作為電刺激波群。
4.根據權利要求1-3中任一項所述的生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，其特征在于，所述電刺激波群發生器由波形抽樣數據存儲單元、頻率存儲單元、幅度存儲單元、數據讀取單元、D/A轉換器和放大驅動電路組成； 所述波形抽樣數據存儲單元存儲一個周期載波信號的抽樣數據；所述頻率存儲單元存儲電刺激波群的實時頻率；所述幅度存儲單元存儲電刺激波群的實時幅度；所述數據讀取單元以所述頻率存儲單元存儲的頻率循環讀取所述波形抽樣數據存儲單元，依次循環輸出波形抽樣數據；所述D/A轉換器將波形抽樣數據轉換成模擬信號；所述放大驅動電路根據幅度存儲單元存儲的幅度值調節電刺激波群輸出。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，其特征在于，所述電刺激波群發生器包括依次連接的波群抽樣數據庫、微型計算機系統、D/A轉換器和放大驅動電路； 所述波群抽樣數據庫設置于存儲媒介中，用于存儲兩種類型的至少兩個電刺激波群的抽樣數據；，微型計算機系統根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型，以電刺激波群信號的抽樣頻率順序讀取所述波群抽樣數據庫中對應類型的波群抽樣數據；D/A轉換器將波群抽樣數據轉換為模擬信號的電刺激波群；放大驅動電路根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出幅度調節電刺激波群輸出。
6.根據權利要求1-3中任一項所述的生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，其特征在于，所述電刺激波群發生器包括依次連接的波群抽樣數據存儲器、自動掃描電路、D/A轉換器和放大驅動電路； 所述波形抽樣數據存儲器用于存儲兩種類型的至少兩個電刺激波群的抽樣數據；自動掃描電路根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出類型，以數字邏輯電路產生存儲器的地址信號，以電刺激波群抽樣的頻率順序掃描對應類型的波形數據存儲單元，使存儲器依次輸出波群抽樣數據；D/A轉換器將波群抽樣數據轉換為模擬信號的電刺激波群；放大驅動電路根據所述分娩鎮痛工作站計算的電刺激波群的輸出幅度調節電刺激波群輸出。
7.根據權利要求1-3中任一項所述的生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，其特征在于，還包括用于操作人員和設備交互的輸入和顯示模塊，所述輸入和顯示模塊與分娩鎮痛工作站連接。
8.根據權利要求3所述的生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，其特征在于，所述基礎波形的頻率設置范圍為I 150Hz ;所述載波波形為正弦波或方波，頻率范圍為150Hz 10kHz。
全文摘要
本發明公開了一種生物反饋式分娩物理鎮痛裝置，包括母胎監護模塊、手握式壓力傳感器、電刺激波群發生器、電刺激波群輸出模塊及分娩鎮痛工作站。母胎監護模塊用于檢測母胎體征信號；手握式壓力傳感器用于將產婦感受的疼痛程度轉化為壓力值；分娩鎮痛工作站用于根據母胎體征信號中的宮縮壓力值和手握壓力值進行綜合分析出電刺激波群的輸出參數；電刺激波群發生器根據輸出參數，調控產生相應的電刺激波群，并通過電刺激波群輸出模塊和電極輸出到產婦的體表；本發明還設有輸入和顯示模塊，用于操作人員和設備的交互。本發明能適時調控電刺激波群輸出參數，其電刺激波群信號綜合考慮了機體對不同頻率、波形的電刺激脈沖的感受。
文檔編號A61B5/03GK102940934SQ20121048857
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者陸堯勝, 齊建國, 方堃, 秦如意, 林展, 容敬波, 陳海鋒 申請人:廣州三瑞醫療器械有限公司